бура;
борная кислота;
воск (сырный или пчелиный);
клей БФ-6 или БФ-2;
асбестовый картон или бумага;
соляная, серная кислота;
сера;
поташ;
полировочные пасты.
Что ж, если все подготовлено, пора приступать к работе.
Урок 2. Изготовление филигранной проволоки
План работы:
организация рабочего места;
плавка металла;
ковка;
отжиг;
вальцевание;
промежуточный отжиг;
волочение;
промежуточный отжиг;
сучение проволоки;
прокатка скани и глади.
Работу лучше начать с утра пораньше (если вы — «сова», то попозже), когда вы полны сил и желания работать.
Итак, подготовьте рабочее место. На стол положите фанерный лист. На него — плоский леткал и другие необходимые для плавки инструменты и материалы: ложку, подставку для ложки (чтобы освободить руку), асбестовый картон, небольшие листки бумаги, ингус, воск для смазывания ингуса, серебро, медь, газовый (бензиновый) аппарат, буру, воду (только не в стеклянной банке) для охлаждения отлитого сплава.
Вообще, любая плавка — процесс, в результате которого металл под воздействием высокой температуры переходит из твердого состояния в жидкое. Этот процесс неразрывно связан с другим, обратным по действию, процессом — переходом из расплавленного состояния, предварительно отлитого в заданную форму, в твердое.
Ваша задача сводится к тому, чтобы расплавить серебро, а потом отлить его в готовую форму — ингус. Любой металл, подвергающийся плавке, называется шихтой.
Порядок работы:
подготовка плавильни-ложки;
обработка плавильни флюсом;
загрузка шихты в плавильню-ложку;
нагревание шихты до перехода ее в жидкое состояние;
отливка расплавленного металла в ингус.
Отрежьте от листа асбеста (если у вас картон, то необходимо прежде расщепить его на тонкие пластины) несколько прямоугольников: один — больше размера ложки, другой — в размер, третий — вполовину меньше второго, последний — совсем маленький. Намочите пластины, чтобы они стали мягкими. Ими вы выложите плавильню-ложку в следующем порядке: на дно ложки положите самую маленькую пластину, поверху — пластину побольше и так дальше, разглаживая подушечками больших пальцев каждую. Последней, самой большой пластиной оберните края ложки по периметру, включая основание ручки (чтобы исключить ее нагревание), и хорошенько обожмите асбест
Ложе должно быть лишь слегка вогнутым. Это важно, потому что в глубоком ложе плавка может затянуться надолго, а при слишком плоском вы рискуете пролить сплав куда угодно при малейшем наклоне домашнего тигля (плавление серебра происходит при 960°!).
С одной стороны ложки (если вы левша, то с правой, и наоборот) сформируйте небольшую бороздочку, чтобы расплавленный металл более уверенно выливался. Подготовив таким образом плавильню-ложку, положите ее сушить. Лучше это делать рядом с несильно горящей конфоркой, перевернув ее ложем вниз.
Пока ложка сохнет, займитесь сортировкой и развесом шихты. Подготовьте к работе ювелирные весы.
Отдельно взвесьте и положите кучками по 18―20 г серебряный лом 916-й и 925-й проб. Из этого сплава вы будете заготавливать толстую гладь для контура будущих украшений, который должен быть достаточно крепким.
Лом 875-й пробы нужно смешать с чистым серебром из расчета: на 1 часть пробного серебра 2 части чистого. При емкости ингуса около 20 г сплава вам понадобится на каждую плавку 6 г пробного и 12 г чистого серебра.
Исходя из общего веса металла, определите количество плавок. Разложите шихту в доступном месте кучками на небольших листках бумаги (плавка должна быть непрерывной, иначе вам придется снова разогревать ложку, начиная плавку практически сначала). Всю шихту необходимо очистить магнитом, чтобы удалить возможные частицы железа и стали.
Не забудьте подготовить металл для припоя. Для филигранных работ не годятся припои, содержащие цинк. Существуют стандартные припои, содержащие 70―72 % серебра (остальное медь). Можно изготовить из серебра 875-й пробы с медью в соотношении 4:1. Если у вас остались старого образца копейки, то можно изготовить припой из расчета три монетки на один серебряный полтинник. Но лучше всего такой рецепт: на один серебряный полтинник добавляется 2,7 г чистой меди (если у вас николаевский рубль, то весу в нем ровно в два раза больше, и меди понадобится 5,4 г). Припой такого состава идеально подходит для пайки филигранных изделий. Не слушайте тех, кто утверждает, что другие припои очень хороши, повторяю: для пайки филиграни этот — самый лучший. Однажды моя знакомая-немка, которой я делала браслет, обратилась к местному ювелиру, чтобы он подправил ей замочек. Ювелир воскликнул: «Какая старинная работа!» «Нет, — ответила немка, — я приобрела его недавно». «Наверное, это очень старый ювелир, — предположил мастер. — Не могли бы вы, когда будете снова в Москве, узнать, каким припоем он пользовался?» Так вот, заодно отвечу и этому ювелиру: полтинник и 2,7 г чистейшей меди, уважаемый!
Продолжим. Следующий этап — обработка плавильни флюсом. Он необходим для растворения различных окислов и удаления их из расплава, а также для защиты от проникновения в него кислорода, который образует в нем полости и раковины. Флюсом послужит бура. Количество ее зависит от веса шихты. Соотношение таково: 1 часть буры на 10 частей заготовленной шихты для одной плавки металла. Если плавок у вас несколько, то при последующих плавках буры подается гораздо меньше. Итак, считаем: если шихты 18 г, буры потребуется 1,8 г.
Проверьте горелку. Если у вас газовый аппарат, убедитесь что нет утечки газа: протрите губкой, смоченной в мыльном растворе, штуцера, — если на их поверхности не появится пузырьков, все в порядке. У бензинового аппарата прежде всего следует проверить правильность присоединения шлангов и количество бензина в бачке. Всегда перед работой с паяльным аппаратом проверяйте его устройство.
Теперь отрегулируйте пламя. Сейчас оно должно, быть достаточно мягким, чтобы бура, положенная в ложку, под его напором не разлетелась, как снежинки в метель. Как правило, пользуются прокаленной бурой.
Ложка к этому времени должна просохнуть. Установите ее так, чтобы ложе находилось в горизонтальном положении, и положите туда необходимое количество буры. Теперь включайте горелку и, направив огонь в ложе, равномерно прогревайте буру, пока она не превратится в глазурь (зеленоватую массу густоты меда, покрывающую дно ложки).
Снова отрегулируйте пламя: передвиньте хомутик, открыв доступ воздуха (или регулятором смесителя на бензиновой горелке), — оно станет жестким и мощным.
Загружайте шихту (лучше начинать с высокопробного серебра) для плавки и, не давая расплавленной буре остывать, нагревайте шихту. Серебро постепенно будет краснеть, потом оплавляться, стекая на дно. Ваша задача — следить, чтобы металл понемногу плавился (он должен блестеть, бликовать). Если серебро в процессе плавки покрыто мутной оксидной пленкой, значит, оплавления не наступает. В этом случае следует отрегулировать пламя горелки, перемещать ее по вертикали, добиваясь, чтобы серебро опять заблестело и плавилось.
Когда шихта полностью расплавится, то есть превратится в лужицу, по виду напоминающую ртуть, нужно подвинуть поближе к пламени ингус, чтобы он хорошенько прогрелся. Промежуточная операция при прогревании ингуса — смазывание его воском. По вертикальному экрану проведите несколько раз кусочком воска, он стечет в ложе ингуса. Поставьте ингус так, чтобы было удобно прогревать (рук, конечно, не хватает!). Закрепите его, чтобы при отливке сплава случайно не опрокинуть. Расположите сзади экрана что-нибудь невоспламеняющееся (на тот случай, если некому помочь). При этом процесс плавки ни в коем случае не должен останавливаться. Горелка при всех манипуляциях должна быть направлена на расплав, который не должен терять температуру и блестеть. Дайте расплаву отстояться, чтобы бура отшлаковала ненужные оксиды и примеси.
Теперь — главное. Как только расплавленный металл вот-вот «побежит» (в точности этого тропа вы убедитесь при первой же плавке: он станет каким-то особенно жидким и заволнуется), его нужно отливать в разогретый ингус под неусыпным пламенем горелки (температура расплава в момент отливки не должна меняться!). Ингус в этот момент обязательно должен быть равномерно и хорошо прогрет, иначе нормально отливка не пойдет.
Отливать расплав надо уверенным движением, но не резко, чтобы он, ударившись о стенки или экран ингуса, не разбился на несколько частей. Но и не медленно — он может чуть остыть и вообще не вылиться (или частично вылиться) из плавильни-ложки. Если плавка у вас не получилась, не отчаивайтесь, а быстро, пока не остыла ложка, повторите ее. Приобретенный опыт поможет вам успешнее справиться с этой сложной операцией. Если же все удалось (отливка полностью залила ложе ингуса, не имеет больших оплывов через его край), благодарите всех Святых, поскорее ставьте ингус под струю воды и начинайте новую плавку. Отлитый брусок остынет, и, когда вам снова понадобится ингус, вы его освободите, просто перевернув.
Сделайте столько плавок, сколько нужно, не забывая подсыпать понемногу буры, только не переборщите, так как большое количество буры будет препятствовать плавке. Если это все же произошло, возьмите стальную спицу или нечто подобное и удалите лишнее, отодвигая ее к краю ложа. Если плавок много (обычно асбестовое покрытие выдерживает 3―5 плавок), то лучше сделать между плавками паузу и, дав остыть ложке, сменить асбестовое покрытие.
Плавка припоя всегда должна быть последней, если вы не хотите испортить пробу серебра, так тщательно вами составленную. Несколько подробнее о его плавке. Не загружайте одновременно серебряный полтинник и медь. Медь за время плавки частично выгорит, повысив процентное содержание серебра. Полученный припой будет иметь более высокую температуру плавления, и вы с трудом осуществите пайку элементов узора, появится риск их оплавить. Медь следует класть в тот момент, когда полтинник расплавится полностью. Она будет оплавляться и как бы растворяться в расплаве. Отливку припоя ведут обычным порядком. Иногда, чтобы увеличить площадь опиливания, припой отливают на плоскость леткала. В результате получается лепешка, которую нетрудно закрепить в ювелирных тисках.
Отлитый брусок припоя будет разительно отличаться от других по цвету: он будет темно-серым с красновато-коричневым или темно-коричневым налетом. Сплав же из смеси пробного и чистого серебра должен быть от почти белого до светло-серого цвета. Брусок, отлитый из пробного серебра будет серым. В условиях домашней плавки трудно добиться абсолютно точного соотношения серебра и меди. Поэтому, даже если у вас получились бруски предположительно одинаковой пробы, но немного отличающиеся по цвету, не пугайтесь, что вам придется переплавлять металл. Нужно разумно распределить, какой брусок пойдет на изготовление тонкой проволоки, для которой нужна более высокая проба, какой — на проволоку средней толщины, какой — на проволоку для контура будущих изделий.
Следующая операция — ковка. Бруски при отливке не всегда получаются идеально правильно параллелепипедной формы, на них могут образоваться небольшие наплывы с одной или двух сторон. Сама по себе ковка — весьма полезная операция. Известно, серебро, как и любой другой металл, имеет решетчатую структуру, в которой в ходе плавки под воздействием температуры могут образоваться пустоты. Ковка же упорядочивает, уплотняет кристаллическую решетку, улучшая качество серебра. К тому же в процессе ковки вы уберете наплывы, выровняете форму бруска.
Ковку осуществляют на надежно укрепленной металлической поверхности (на правочной доске или на наковальне тисков, например, но только не на подоконнике!) обыкновенным слесарным молотком. Вспомните какой-нибудь фильм, в котором кузнец и его молодой подмастерье молотят с однообразной размеренностью по огромной наковальне (молодой нетвердо ударяет по наковальне, как бы прицеливаясь для мужлана-кузнеца, который через долю секунды жахнет по алеющей поковке). Попробуйте также уверенно и крепко отковать ваши заготовки, примеряясь всякий раз для более основательного удара.
Далее следует отжиг (не путайте с отжигом, используемым, например, в керамике). Этот процесс — нагревание металла до той температуры, при которой устраняются неоднородность структуры сплава и внутреннее напряжение, образовавшееся в нем при литье и ковке. Отжиг придаст брускам равновесное состояние, сделает их более податливыми к последующему механическому воздействию — прокатке.
Разложите бруски в ряд через некоторый интервал на плоском леткале и нагревайте их по одному широким пламенем до насыщенного розового цвета (ни в коем случае до алого или ярко-красного!). Они должны как бы исподволь сквозь бело-серый цвет алеть. После этого дайте им самостоятельно остыть. Охлаждать их сразу в холодной воде не следует, так как эта процедура по сути — закаливание металла, а вам нужен отпуск. К тому же на них могут образоваться трещины от резкого перепада температуры, и бруски приобретут нежелательные качества. Если отжиг прошел правильно, бруски станут белого или светло-серого матового цвета.
Теперь самое время передохнуть и подкрепиться. Неплохо было бы хорошенько проветрить помещение, в котором вы работаете. Далее вам предстоит тяжелая физическая работа.
Вальцеванием называют процесс прокатки или обработки давлением валками определенной заготовки при непрерывном изменении его формы по всей длине. В процессе вальцевания структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее свойства.
Кстати, брусок, сплавленный для припоя, является готовым продуктом. Уберите его сразу, потому что он не участвует в процессе вальцевания.
Порядок работы:
подготовка вальцов;
прокатка бруска;
промежуточный отжиг;
обработка заусенцев и трещин (по необходимости);
последующая прокатка;
отжиг.
Итак, к верстаку (или столу) прикрепите вальцы двумя струбцинами (постарайтесь покрепче прижать станину с помощью какого-нибудь сподручного инструмента), но не забудьте при этом, что ручка вальцов должна свободно вращаться вокруг своей оси. Прижимными винтами раздвиньте валки так, чтобы брусок мог свободно проходить через самый большой ручей. Постепенно уменьшая расстояние между валками, найдите такое их положение, когда брусок уже не сможет самостоятельно пройти через ручей, и начинайте прокатку.
Поставьте ручку рычага, придающего валкам вращение, в верхнее вертикальное положение (рука, держащая ручку рычага, должна быть поднята вверх). Отметьте для себя, каким краем вы будете направлять в ручей брусок, так как структурные изменения, которые будут происходить в процессе вальцевания, должны совершаться в одном направлении, иначе качество сплава ухудшится. Обычно выбирают более толстый край, чтобы контролировать свои усилия. Направив брусок в ручей, приведите рычаг в движение: сверху вперед вниз до нижнего вертикального положения. Затем, если силенок у вас маловато (или стол ненадежно закреплен), из нижнего положения переведите ручку (сняв ее) опять в верхнее положение и повторите движение: сверху вперед вниз. На верстаке, прикрепленном к полу, такой процедуры не делают.
После того как вы прокатали брусок в ручье, поверните его по оси на 90° и еще раз прокатайте, направляя обязательно тем же краем, что и в первый раз. Далее поверните прижимные болты на четверть оборота, уменьшив расстояние между валками, и снова прокатайте два раза с поворотом на 90°. Опять сдвиньте валки и ведите прокатку дальше, пока валки не сомкнутся.
После этого, снова разомкнув валки и отрегулировав их положение, продолжайте прокатку в следующем ручье, не забывая поворачивать брусок по оси и направлять одним краем.
Если вам кажется, что прокатка идет трудно, сделайте в середине работы промежуточный отжиг бруска или удостоверьтесь, что оси валков (но не рабочие поверхности!), муфты и шестерни достаточно смазаны солидолом. Иногда именно поэтому работа может быть затруднена.
Вальцуйте один брусок, то есть до получения прутка длиной 60 см и более и сечением около 2 мм.
После прокатки пруток отложите в сторону, займитесь вальцеванием следующего бруска. При прокатке все время следите, чтобы на бруске не образовалось заусенцев и трещин. Такое может произойти при сильном обжиме бруска валками, при низкой пробе серебра, требующей более частого отжига, от неравномерности возникающего в процессе вальцевания напряжения, а также при неправильном (неравномерном) отжиге. При возникновении трещин или заусенцев нужно сразу же прекратить прокатку (иначе они будут углубляться и увеличиваться) и обработать брак: выкусить и опилить заусенец или аккуратно выбрать надфилем трещину, пока она не исчезнет
Чем тоньше будет брусок, тем больше вероятность (причины те же) образования облоя: металл прутка вылезает в пазы несомкнутых валков. При повороте на 90° облой приминается, разрушая сечение прутка, или осыпается, что также не очень-то приятно, ведь столько металла идет в отход. Поэтому при прокатке в малых ручьях прижимать валки нужно более умеренно.
Этот процесс заключается в протягивании заготовки через конические отверстия (фильеры) в волочильной доске — циайзене. Заготовка или проволока, проходя через отверстие фильера, уменьшается в поперечном сечении до размера отверстия и вытягивается по длине, то есть испытывает на себе то же воздействие, что и при вальцевании.
Для волочения вам понадобится циайзен, слесарные тиски, в которых он будет закреплен, воск для смазывания входных воронок фильер циайзена и цицанги (плоскогубцы с мелкой насечкой). Если у вас нет цицангов, подойдут обыкновенные плоскогубцы, когда проволока будет достаточно толстой, и флацанги — для волочения тонкой.
Порядок работы.
Подготовка прутков к волочению:
отжиг;
опиливание.
Волочение.
Промежуточный отжиг:
скручивание проволоки;
перевязывание биндрой;
отжиг.
Последующее волочение.
Изготовление плоской глади и ее отжиг.
На плоском леткале отожгите по одному прутки. По ходу отжига аккуратно передвигайте пруток по плоскости леткала пинцетом и следите за тем, чтобы отжиг был равномерным.